电力机车牵引缓冲装置的维护和检修

电力机车牵引缓冲装置的维护和检修一电力机车的的发展历史及内部构造1电力机车的发展历史电力机车是指有电动机驱动车轮的机车，电力机车因为所需电能由电气化铁路供电系统的接触网或第三轨供运行中的电力机车给，所以是一种非自带能源的机车。从1835年荷兰的斯特拉廷和贝克尔两人就试着制以电池供电的二轴小型铁路车辆。1842年苏格兰人R.戴维森首先造出一台用40组电池供电的重5吨的标准轨距电力机车。由于电动机很原始，机车只能勉强工作。1879年德国人W.von西门子驾驶一辆他设计的小型电力机车，拖着乘坐18人的三辆车，在柏林夏季展览会上表演。机车电源由外部150伏直流发电机供应,通过两轨道中间绝缘的第三轨向机车输电。这是电力机车首次成功的实验。电力机车用于营业是从地下铁道开始的。1890年英国伦敦首先用电力机车在5.6公里长的一段地下铁道上牵引车辆。干线电力机车在1895年应用于美国的巴尔的摩铁路隧道区段，采用675伏直流电，自重97吨,功率1070千瓦。19世纪末，德国对交流电力机车进行了试验,1903年德国三相交流电力机车创造了每小时210.2公里的高速纪录。第一个直流电力机车也于1914年来到中国抚顺，用于煤矿。干线铁路电力机车采用单相交流25000伏50赫电流制。1958年制成第一台以引燃管整流的“韶山”型电力机车。1968年改用硅整流器成功,称“韶山1”型，持续功率为3780千瓦。来干线电力机车向大功率、高速、耐用方面发展，客运电力机车速度已从每小时160公里增加到200公里，并向250公里迈进。2电力机车内部的基本构造电力机车由机械部分、电气部分和空气管路系统三部分组成。A机械部分包括走行部和车体。走行部是承受车辆自重和载重在钢轨上行走的部件，由2轴或3轴转向架以及安装在其上的弹簧悬挂装置、基础制动装置、轮对和轴箱、齿轮传动装置和牵引电动机悬挂装置组成。车体用来安放各种设备，同时也是乘务人员的工作场所，由底架、司机室、台架、侧墙和车顶等部分组成。司机室设在车体的两端，有走廊相通。司机室内安装控制设备，如司机控制器、制动阀、按钮开关、监测仪表和信号灯等。两司机室之间用来安装机车的全部主要设备，有时划分成小室，分别安装辅助机组、开关设备、换流装置以及牵引变压器等。部分电气设备如受电弓、主断路器和避雷器等则安装在车顶上。车钩缓冲装置安装在车体底架的两端牵引梁上。车体和设备的重量通过车体支承装置传递到转向架上，车体支承装置并起传递牵引力与制动力的作用。B电气部分机车上的各种电气设备及其连接导线。包括主电路、辅助电路、控制电路以及它们的保护系统。①主电路：电力机车的最重要组成部分。它决定机车的基本性能，由牵引电动机以及与之相连接的电气设备和导线共同组成。在主电路中流过全部的牵引负载电流，其电压为牵引电动机的工作电压,或者接触网的网压,所以主电路是电力机车上的高电压大电流的动力回路。它将接触网上的电能转变成列车牵引所电力机车制动机故障分析装置需的牵引动力。②辅助电路：供电给电力机车上的各种辅助电机的电气回路。辅助电机驱动多种辅助机械设备，如冷却牵引电动机和制动电阻用的通风机，供给各种气动器械所需压缩空气的压缩机等。辅助电机可以是直流的，也可以是异步的。③控制电路：由司机控制器和控制电器的传动线圈和联锁触头等组成的低压小功率电路。控制电路的作用是使机车主电路和辅助电路中的各种电器按照一定的程序动作。这样，电力机车即可按照司机的意图运行。④保护系统：保证上述各种电路的设施。C空气管路系统按用途可分为：①供给机车和车辆制动所需压缩空气的空气制动气路系统。②供给机车电气设备所需压缩空气的控制气路系统。③供给机车撒砂装置、风嗽叭和刮雨器等辅助装置所需压缩空气的辅助气路系统。作用：是风压的通道，为机车受电弓上升，机车制动，机车散热提供风源。二电力机车牵引装置而机车系统中最重要的是机车的牵引缓冲装置，它是机车的重要组成部件,它的主要用途是用来将机车与车辆连接,或是分离车辆,同时也是传递牵引力、冲击力,缓和及衰减列车运动由于牵引力的变化和制动力前后不一致而引起的冲击和振动。因此,具有连接、牵引、缓冲等作用。牵引装置的构造、性能和状态在很大程度上影响着机车运动的平稳性。我国旅客列车运行速度最高为120km/h左右,与日、法、英等国160一300km/h的运行速度有很大差距。纵观发达国家发展高速旅客列车的过程可知,发展我国的高速旅客列车要解决的技术及设备问题很多。车寿两间的牵引缓冲装置便是其中的问题之一。目前，国产机车的牵引缓冲装置一般使用13＃车钩和MX－1型缓冲器，它的优点是结构简单，制造方便，成本低，但在实际运用过程中，也暴露出不少缺点和不足，给现场使用及维修带来极大的不便。1存在的问题（1）缺少安全保护措施，当机车受到较大的冲击时，不能保护车体及车体内设备不受破坏。（2）缓冲器容量较小，橡胶减振元件使用寿命较短，使用不到一个中修期就需要更换。（3）尾框强度不够，容易出现疲劳裂纹。而且从板、缓冲器及托板都与尾框相互磨耗，造成尾框厚度磨耗超限。我段为了保证运用安全，在一个中修期内要对SS4型机车下车探伤检修一次，这不仅大大地增加了检修工作量，而且增加了检修成本和机车库停时间。（4）缓冲器底板容易脱出，特别是DF7型内燃机车，由于担当调车机，连挂作业频繁，缓冲器底板上的四个固定爪与缓冲器外壳相互磨损，最后造成爪子磨平，底板脱出。（5）缓冲器容易被压死。缓冲器压头被压进缓冲器后，不能自动弹回，造成缓冲器没有缓冲作用。1牵引缓冲装置构造机车牵引缓冲装置位于车钓尾部,是把机车牵引力和机车电阻制动力传递到车辆的关健部件。机车的车体支承装里位于机车车体与转向架的结合部,主要作用是将车体及车体内部所有设备的重量,传递到机车下部的转向架,并把机车转向架上的牵引力和制动力传递到车体上,再通过车钓传递给车辆。当机车通过曲线线路时,支承装里可以使车体相对于转向架产生横向偏移和回转运动,保证机车能安全可靠地通过曲线,同时能够将机车车体的离心力传递给转向架,在机车由曲线进入直线时起复原作用,促使车体与转向架恢复平衡位置,起到缓冲振动、改善机车动力性能的作用,从而实现机车牵引和制动工作状况下的正常运行。牵引缓冲装里和车体支承,这两套重要部件的单位重量都在300kg以上,而安装位里又都处于机车车体的底部,无法用天车进行直接吊装,检修或拆装时必须从机车下方给予一定的支撑力,才能完成正常的检修作业。而整体拆装时,部件必须在车体与地沟之间有限空间内,做一定幅度的上下左右和前后的移动,检修难度大,安全隐患多。2电力缓冲装置重要的的部件-----车钩牵引缓冲装置包括车钩及缓冲器。电力机车还设有车钩复原装置它们都安装在车体底架两段的牵引梁内，共同完成连挂列车、制动力、吸引挂车时和运行中产生的纵向冲击振动的任务。牵引缓冲装置的构造和性能，在很大程度上影响列车运行的平稳性，严重的缺陷还可能引起大的行车事故。而车钩是机车牵引缓冲装置的主要部件之一，起连挂车列或其他机车的作用。我国机车车辆上采用的车钩，是现代各国普遍采用的自动车钩，具有自动连接的性能。车钩的型号很多，但其作用原理基本相同，结构也大同小异。我国铁道部规定的标准车钩，就有一号、二号、三号、四号、十三号、十五号、二十三号等多种A车钩的要求①要有足够的强度；②容易辨识其连接状态，以免误认而造成列车分离事故；③不能因为运行而振动而自动解锁脱钩；④不无论那种类型号的车钩，都必须满足下列要求，能因各部稍有磨耗而影响其作用和挂钩的安全；⑤构造要简单，操作方便，拆装容易，以降低运用成本。B车钩的组成部分1钩体钩体由铸钢铸成，是车钩的主体部分，按部位可以分为钩头、钩身、钩尾三部分组成。整个钩体像一个半张开的拳头。钩头前部空腔用来装置其他车钩部分零件。钩腕，可容纳对方钩舌。钩耳分上下钩耳，安装钩舌用。钩锁腔为钩头中空部，容纳并安装钩锁、钩舌推铁等零件。钩身：钩身铸成中空断面结构。钩尾：钩尾分叉并设有销孔，用来连接钩尾框，在尾框内设缓冲器2钩舌钩舌是一个形状复杂的铸钢件，按部位可分为钩舌和钩舌尾部。钩舌是挽钩部分，钩舌尾部是锁铁、开钩的控制部分，并且是车钩承载拉压载荷的部分。在钩舌转轴处，设一垂向销孔，通过钩舌销把钩舌装在钩头上，并可以适当转动，呈张开或闭拢状态，张开时可以进行挂钩，闭拢并锁住后即为连挂好以后的状态。3钩舌销钩舌销是锻钢制成的圆形长销。它穿在钩头及钩舌的销孔内，把钩舌装在钩头上并保证钩舌可以绕其适当转动。钩舌销顶部有凸边，可以防止掉落；下部有开口销孔，以穿入开口销，避免脱落。4钩锁钩锁是一个形状复杂的铸钢件，它有相当大的自重，安放在钩头空腔内，处于钩舌尾部适当位置。当钩舌尾部和钩头空腔内壁之间，转出一个空间，钩锁因自重落下，卡住钩舌尾部，使钩舌不能张开，即成钩锁状态。在钩锁的下端尾部，有一销孔，用来连接下锁销；在钩锁的上部，还设有一个短梁，这是为上作用式车钩连接提锁零件用的。5钩舌推铁它是一个弯曲形状的铸钢件，平置于钩头空腔内，处于钩舌尾部的后面，下部有一短圆销作为转轴。当钩锁被提起时，钩锁推动钩舌推铁的一端，使它绕轴转动一定角度，其另一端则拔动钩舌尾部，使钩舌张开成为全开状态。在挂钩后，钩舌尾部将它转回原位。6下锁销载装配为下作用式车钩顶起钩锁用，它是由下锁销、下锁销体和下锁销钩组成。下锁销钩以转轴孔和钩头下锁销孔转轴来连结，另一端和下锁销体相连；下锁销体另一端和下锁销相连，其上有二次防脱尖端，中部有回转挡和钩提杆止挡；下锁销另一端由下锁销轴和钩锁轴的下锁销孔相连。c车钩三态作用车钩由钩头，钩身、钩尾三个部分组、车钩前端粗大的部分称为钩头，在钩头内装有钩舌、钩舌销，锁提销，钩舌推铁和钩锁铁。车钩后部称为钩尾，在钩尾上开有垂直扁锁孔，以便与钩尾框联结。为了实现挂钩或摘钩，使车辆连接或分离，车钩具有以下三种位置，也就是车钩三态：锁闭位置——车钩的钩舌被钩锁铁挡住不能向外转开的位置。两个车辆连挂在一起时车钩就处在这种位置。开锁位置——即钩锁铁被提起，钩舌只要受到拉力就可以向外转开的位置。摘钩时，只要其中一个车钩处在开锁位置，就可以把两辆连挂在一起的车分开。全开位置——即钩舌已经完全向外转开的位置。当两车需要连挂时，只要其中一个车钩处在全开位置，与另一辆车钩碰撞后就可连挂。旋转车钩的构造与普通车钩不同，钩尾开有锁孔，钩尾销与钩尾框的转动套连接。钩尾端面为一球面，顶紧在带有凹球面的前从板上。当钩头受到扭转力矩作用时，钩身连同尾销以及转动套一起转动。旋转车钩现在只安装在专为大秦铁路运煤单元组合列车设计的车辆上。这种车辆的一端装设旋转车钩，另一端装设固定车钩，整列车上每组连接的两个车钩，两两相互搭配。当满载煤炭的车辆进入卸煤区的翻车机位时，翻车机带动车辆翻转180度，将煤炭倾倒出来。旋转车钩可以使车辆翻转卸货时不摘钩连续作业，缩短了卸货作业时间。密接式车钩一般在高速铁路和地下铁道的车辆上使用。它的体积小、重量轻、两车钩连挂后各方向的相对移动量很小，可实现真正的―密接；同时，对提高制动软管、电气接头自动对接的可靠性极为有利三电力机车牵引缓冲装置的检修工艺为了使电力机车发挥最大的优势，机车的检修也是至关重要的。机车检修机车经过一定时期的运用，各部件都会发生磨耗、变形或损坏，为了使机车在良做状态下稳定可靠地运行，延长使用期限，必须进行有计划的检查和检修。各国铁路机车的维修工作在机务段和修理工厂进行。机务段分为定修段和架修段。架修段有架车台设备，检修机车时可以在机车主车架两端把机车架起来，推出转向架，旋削轮对，并可对机车进行较大的检修工作。修理工厂一般能进行机车全部解体检查和修理，还采用互换修理法，即以事先经过修理、试验完好的机组、部件备品，换装到入厂修理的机车上去。各国铁路为了提高检修质量和劳动生产率，采取了下列措施：①大力推广先进的修车工艺和生产组织，在同一机务段减少机型，实现修理专业化。②根据机车质量的改进提高，修改检修制度，减少检修类别，延长检修周期。③采用先进诊断手段，如机油光谱分析和各种部件、零件及工作参数的检测技术等，减少不必要的拆修工